Civil In Action: KEGAGALAN JEMBATAN TACOMA NARROWS

Gambar 1. Jembatan Tacoma

Jembatan Tacoma (the
Tacoma Narrows Bridge) dibuka pada bulan Juli 1940. Jembatan ini termasuk jenis jembatan gantung. Dengan gelegar utama sepanjang 2800 feet sama dengan 854 meter. Jembatan Tacoma adalah jembatan terpanjang ketiga di dunia. Kontraktor yang membuat Jembatan Tacoma saat itu memutuskan untuk meminimalkan pengeluaran dengan membuat jembatan selebar 39 meter untuk mendukung dua jalur lalu lintas. Jembatan Tacoma dirancang untuk menahan angin 120 mph.

Dengan menelan biaya sebesar $ 6,4 juta, konstruksi Jembatan Tacoma sudah menunjukkan tanda-tanda ketidakstabilan, bahkan ketika para pekerja memasang jalan rayanya, gelegarnya sudah bergoyang, hingga para pekerja menjadi mabuk laut. Ketidakstabilan ini disebabkan Jembatan Tacoma terlalu langsing.

Selama 6 bulan setelah diresmikan, Jembatan Tacoma masih dipakai untuk kegiatan, walaupun jembatan itu bergoyang. Dikarenakan, menyeberang dengan melewati Jembatan Tacoma lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan sarana kapal ferri.

Pada tanggal, 7 November 1940, kira-kira pukul. 07.00 pagi, gelegar utamanya mengalami suatu getaran diarah vertikal yang berlangsung selama 3 jam. Ketika itu angin bertiup dengan kecepatan 35 sampai 42 miles per jam. Hal ini mengakibatkan ditutupnya jembatan untuk lalu lintas.

Gambar 2. Gelegar utama Jembatan Tacoma bergoyang

Pada pukul. 10.00 ketika truk terakhir telah meninggalkan jembatan, gerakan jembatan berubah. Gerakan turun naik yang teratur berubah menjadi gerakan puntiran / torsi dengan dua gelombang. Gelagar utama bergelombang dalam dua bagian titik simpulnya di tengah-tengah. Pada suatu ketika satu tepi jalannya terangkat setinggi 28 feet. Kemudian di waktu berikutnya, tepi itu berada 28 feet di bawah posisi statisnya. Gerakan puntiran mengakibatkan perputaran sudut kira-kira 45⁰ dan silih berganti. Gelegar bergoyang dengan gelombang yang hebat, hingga rasa-rasanya sukar dipercaya bahwa gelegar dibuat dari baja dan bukan dari karet.

Pada pukul. 10.30 terjadilah patahan pertama. Sebuah panel lantai di dekat tengah-tengah gelegar terlepas dan jatuh ke dalam air yang berada 208 feet dibawahnya, untuk satu saat, gerakan menjadi berkurang tetapi segera menghebat kembali.

Pada pukul. 11.00 patahan yang sesungguhnya terjadi. Sepanjang 600 feet dari gelagar utama di dekat titik perempatan sebelah barat terlepas dari gantungannya dan runtuh ke dalam air. Dengan runtuhnya bagian ini, diharapkan bahwa gerakan akan menjadi tenang. Tetapi tidak, gerakan Jembatan Tacoma berjalan terus, bahkan sekarang gelegar tepinya turut mengambil bagian.

Gambar 3. Truk terakhir yang akan meninggalkan jembatan

Akhirnya pada pukul. 11.10, hampir semua sisa-sisa dari gelegar utama terlepas dan runtuh. Akibat kehilangan keseimbangan dari gelegar utama, kabel di gelegar utama terangkat ke atas, gelegar tepi yang panjangnya 1100 feet tiba-tiba melendut kira-kira 60 feet dan membentur tembok penahan tepi hingga terpental kembali untuk kemudian jatuh lagi kira-kira 30 feet. Menaranya menjadi miring ke arah luar dan semua gerakan-gerakan jembatan berhenti dengan cepat.

Gambar 4. Jembatan Tacoma yang sudah rusak.

Penyebab Kegagalan

Kegagalan struktur Jembatan Tacoma Narrows disebabkan oleh getaran aeroelastic. Getaran aeroelastik adalah getaran yang timbul akibat interaksi gaya aerodinamik dengan gaya inersia, kekakuan dan redaman struktur. Untuk mengurangi efek dari getaran aeoelastik adalah dengan usaha peredaman getaran struktur.

Hal ini tidak terdapat pada struktur Jembatan Tacoma Narrows. Sehingga, ketika angin berhembus 40 mil per jam (64 km/jam), Jebatan Tacoma Narrows bergetar dimana bagian sisi kiri jalan turun, sisi kanan akan naik, dan sebaliknya, dengan bagian tengah yang tidak bergerak, secara berulang-ulang sampai Jembatan Tacoma Narrows runtuh. Getaran ini dikenal dengan getaran torsional modus. Getaran ini berbeda dengan getaran transversal maupun getaran longitudinal. Getaran torsional modus juga merupakan efek dari getaran aeroelastik.

Upaya Penanggulangan

Seperti yang sudah disebutkan diatas, untuk mencegah getaran aeroelastik adalah dengan usaha peredaman struktur. Peredaman struktur itu sendiri adalah dengan menambah berat dari struktur itu sendiri. Untuk struktur Jembatan Tacoma Narrows sekarang beratnya 15 % lebih berat dari yang pertama, sehingga aman terhadap efek dinamis tekanan angin.

Jembatan Tacoma Narrows setelah di desain ulang, masih tetap mempertahankan panjang gelegar utama sebesar 2800 feet. Gelegar utama dibuat dari konstruksi rangka dan tingginya 33 feet, sedangkan jarak kabel dibuat 60 feet.

Gambar 5. Jembatan Tacoma Narrows yang sudah didesain ulang